柴油机多品位余热回收低(火用)损跨临界联合循环

工程热物理学报 , 2014, 35(4): 641-645.

柴油机多品位余热回收低(火用)损跨临界联合循环

田华 ^1, , 张晶 ^2, , 舒歌群 ^3, , 卫海桥 ^4, , 梁兴雨 ^5,

1.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

2.天津大学中低温热能利用教育部重点实验室,天津300072

3.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

4.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

5.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51206117)

关键词：多品位余热 , 柴油机 , 低(火用)损 , 跨临界联合循环

A Combined Trans-Critical Cycle With Low Exergy Loss Used in Multi-Grades Waste Heat Recovery of Diesel Engine

TIAN Hua ^1, , ZHANG Jing ^2, , SHU Ge-Qun ^3, , WEI Hai-Qiao ^4, , LIANG Xing-Yu ^5,

1.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

2.天津大学中低温热能利用教育部重点实验室,天津300072

3.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

4.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

5.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

Keywords： multi-grades waste heat , diesel engine , low exergy loss , combined trans-critical cycle

为高效低(火用)损回收柴油机多品位余热,本文提出了一种跨临界有机朗肯联合循环,其中高温级循环用于回收温度较高的发动机排气余热和废气再循环(EGR)余热,低温级循环回收发动机冷却水余热、增压空气余热、与高温级循环换热后的排气余热和EGR余热.本文对联合系统高温级工质选择多种高温型工质,并对系统热效率、回收功、(火用)效率及整体效率随高温级最大压力的变化规律进行模拟分析.结果表明存在一个最优的高温级最大压力Pmaxh,使得随着Pmaxh的增大,系统热效率先上升后下降,工质均存在热效率ηth的最大值.甲苯不论是热效率还是(火用)效率均表现出较好的性能,并且使柴油机效率提高了6.86个百分点.

参考文献

[1]	Iacopo Vaja;Agostino Gambarotta .Internal Combustion Engine (ICE) bottoming with Organic Rankine Cycles (ORCs)[J].Energy,2010(2):1084.
[2]	Jacek Kalina .Integrated biomass gasification combined cycle distributed generation plant with reciprocating gas engine and ORC[J].Applied thermal engineering: Design, processes, equipment, economics,2011(14/15):2829-2840.
[3]	Ngoc Anh Lai;Martin Wendland;Johann Fischer .Working fluids for high-temperature organic Rankine cycles[J].Energy,2011(1):199-211.

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